Nekróza, apoptóza, gangréna

Buněčná smrt Jde o následek poškození buňky různými noxami: ischémie, infekce, toxiny,.. Jde o fyziologickou součást embryogeneze, udržování homeostázy, atd. 2 základní způsoby buněčné smrti: apoptóza a nekróza

Buněčná odpověď na stress

Reverzibilní a ireverzibilní změny buňky

Příčiny poškození buněk Hypoxie-poškození buňky redukcí aerobního metabolismu Fyzikální příčiny-mechanické trauma, teplotní výkyvy, záření,.. Chemické příčiny-možnost poškození elektrolytové rovnováhy, jedy,… Infekční agens-spektrum od virů po parazity Imunitní reakce-např. tvorba autoprotilátek, anafylaktický šok, apod. Genetické poruchy-spektrum od těžkého poškození vlivem chybění enzymů až po zkrácení života erytrocytů Nutriční nerovnováha-defekty vitaminů, nedostatek bílkovin,..

Reverzibilní a ireverzibilní poškození buňky Reverzibilní poškození charakterizované edémem buňky a ztukovatěním (steatóza) Edém: buňka není schopna udržet iontovou homeostázu při poškození plasmatických iontových pump Steatóza: obvykle při hypoxickém, toxickém nebo metabolickém poškození Obvykle u buněk myokardu či jater

Reverzibilní a ireverzibilní poškození buňky Ireverzibilní poškození je morfologicky charakterizované výrazným poškozením buněčných membrán, edémem lysozomů, vakuolizací mitochondrií. Extracelulární Ca se dostává do buňky, jsou uvolněny zásoby intracelulárního Ca-aktivace enzymů katabolizujících membrány, ATP, proteiny, etc Kontinuální ztráta proteinů, koenzymů, RNA, deplece energetických fosfátů

2 základní jevy charakterizující ireverzibilní poškození Neschopnost opravit poškození mitochondrií-není možné vytvářet ATP pomocí fosforylace Rozvoj těžkých poškození membránových funkcí

Nekróza a apoptóza

Rozdíl mezi nekrózou a apoptózou

Nekróza Intravitální odumření tkáně. Na rozdíl od apoptózy, při níž dochází k zániku isolované buňky a chybí zánětlivé a autolytické sekundární změny ve tkáni kolem nekrotických buněk, u nekrozy jsou právě reaktivní změny typické Je definována jako morfologické změny ve tkáni následující po a způsobené zánikem buněk v živé tkáni nebo orgánu Morfologické změny jsou důsledkem progresivní degradace tkáně činností katalytických enzymů uvolněných z nekrotických buněk- autolýza a enzymů z reaktivních zánětlivých buněk, leukocytů a makrofágů-heterolýza

Nekróza-morfologické změny Změny se vývíjejí postupně -mikroskopicky jsou změny při nekroze podobné posmrtné autolýze- rozdíl je v chybění tkáňové intravitální reakce při posmrtné autolýze U autolýzy -chybí infiltrace zánětlivými buňkami -chybí dilatace kapilár-reaktivní překrvení tkáně -chybí demarkace nekrozy a projevy hojení

Nekróza- Změny v buňce Jádro-v jádře dochází k pyknoze-kondenzace chromatinu a zmenšení jádra -nástěnné hyperchomatoze -karyolyze-rozpad -karyorhexi-fragmentace jaderného chromatinu Cytoplasma- v plasmě dochází k eosinofilii, resp. ke ztrátě přirozené basofilie (poklesem proteosyntézy), navíc denaturované intracelulární proteiny mají vyšší afinitu k eosinu

Nekróza

Nekróza prostá Makroskopicky nemění podstatněji vzhled tkáně Mikro: ztráta barvitenosti jader, oxyfilie plasmy Výskyt: v kůži a příčně pruhovaných svalech- světle hnědočerné barvy, vzhled vařeného masa, snadno se trhají- většinou hemorhagie

Nekróza koagulační Makroskopicky se vyznačuje tuhou konsistencí nekrotické tkáně, barva nažloutlá, tkáň je suchá, zkalená- nekrotická tkáň je prostoupena bílkovinami z cév, které ve tkáni koagulují, nekrot.tkáň ztrácí vodu Patogeneza: pravděpodobně tento koagulační vzhled nekrozy je způsoben buněčnou acidoou, která denaturuje nejen strukturální proteiny ale i enzymy-čímž blokuje proteolyzu buněk, procesy autiolyzy a heterolyzy jsou opožděné Mikro: ztráta barvitelnosti jader, dlouho zůstávají buněčné a tkáňové obrysy jako stínovité struktury v nekroze Výskyt: velmi často, v parenchymových orgánech- myokard, játra, ledviny, slezina Typickým příkladem-infarkt, tj, nekroza při cévním uzávěru

Infarkt myokardu

Koagulační nekróza v ledvině ischemický původ

Nekróza kolikvační Makroskopicky se vyznačuje rychlým zkapalněním nekrotické tkáně Patogeneza: ke zkapalnění přispívá prosakování tkáňového moku, ale hlavně působění enzymů uvolněných ze zanikajících buněk (autolyza) a enzymů okolních tkání, hlavně leukocytů (heterolyza) Výskyt: při ischemické nekroze mozku-vzniká změknutí-encephalomalacie (při postižení mozku) a myelomalacie (při postižení míchy) -později se vyvíjí posmalatická pseudocysta v pankreatu- postnekrotická pseudocysta

Kolikvační nekróza v ledvině-mykotická infekce

Nekróza kaseózní Makroskopicky má konsistenci krémového smetanového sýra, bělavě-žlutou barvu, křehkou konsistenci Výskyt: typicky přichází při tuberkuloze- Mycobacterium tuberculosis, dále v pozdním stadiu syfilis v tzv. gumatech Mikroskopicky je nekroza charkteristická dlouho přetrvávající barvitelností fragmentů chromatinu- z rozpadlých jader zůstává ve tkáni „chromatinový poprašek„- velmi jemně granulární šedomodré barvy Ložisko kaseozní nekrozy obklopuje specifická granulační tkáń-epiteloidní histiocyty, vícejaderné buňky Langhansovy, lymfocyty, plasmocyty

Kaseózní nekróza-tbc plic

Nekróza hemorrhagická Je varianta koagulační nebo kolikvační nekrozy, pokud je nekrotické ložisko sekundárně prostoupené větším množstvím ery Dochází k tomu, buď při nekroze ve tkáni, která byla předem překrvená- hemorhagický infarkt při embolizaci plicnice vznikne pouze při chronické pulmonární hypertenzi- při stáze krve v plicích -nebo častěji, pokud mohou prosakovat erytrocyty poškozenými cévami z kolaterál do nekrotické tkáně- příkladem je červená encefalomalacie a hemorhagická infarzace střeva při uzávěru a. mesenterica

Hemorrhagický infarkt mozku

Hemorrhagická nekróza pankreatu

Tuková nekróza, liponekróza Jde o zvláštní kategorii udávanou někdy v medicínské literatuře Vzniká například po im podání léků do hýždového svalstva, po úrazu či bez zjistitelné příčiny (např. v prsu) V peroperační biopsii někdy sugestivně napodobuje karcinom

Tuková nekróza, liponekróza

Tuková nekróza, liponekróza

Nekróza-další osud Koagulační nekroza se hojí jizvou- vazivová tkán nahrazuje tkán myokardu, ledviny, sleziny, atd Kolikvační nekroza se hojí pseudocystou-dutina vzniká postupným odbouráváním nekrotické tkáně fagocytujícími elementy ( v mozku tzv zrnéčkové buňky) Kaseozní nekroza se hojí kalcifikací ( zvápeněním)

GANGRENA- sekundárně modifikovaná nekroza Rozlišujeme 3 formy gangrény: -suchá -vlhká -plynatá

Gangréna suchá-gangrena sicca Vzniká mumifikací, vyschnutím nekrotické tkáně s relativně malou bakteriální infekcí, Je vždy ostře ohraničená, může se spontánně odloučit Pokud se neinfikuje neohrožuje bezprostředně nemocného Fyziologicky k ní dochází po odstřižení pupečníku u novorozence Patologicky- příkladem je suchá snět části DK při aterosklerotickém uzávěru některé arterie DK Makroskopicky: hnědo-černá barva, suchý vzhled, zbarvení hematinem-barvivo vzniká oxidací Fe v hemoglobinu po rozpadu krve

Diabetická gangréna

Gangréna vlhká-gangrena humida Vzniká infekcí nekrózy hnilobnými bakteriemi Makroskopicky: tkáň je rozbředlá, páchnoucí, hnědozelené a šedozelené barvy Šíří se do okolí a během několika dní vede k sepsi a úmrtí Vzniká například při pomnožení bakterií v nekrotickém apendixu při pozdě operované akutní ulcerozní appendicitidě Dále vzniká při bakteriální infekci nekrotické tkáně při aterosklerotické ischemii DK u diabetiků - jediná možná léčba je amputace Může vzniknout v dutině děložní v rané ploše po porodu placenty nebo po neodborně provedené interrupci

Gangréna plynnatá-gangrena emphysematosa Vzniká činností anaerobních mikrobů, rod Clostridium spec. Dochází k rychlému šíření infekce, bakteriální toxiny vedou k rychlé destrukci nekrotické tkáně a šíření do okolí- spojeno s tvorbou plynových bublinek ve tkáni-v nekrotické tkáni je možné palpací zjistit přítomnost bublinek plynu- fenomen třáskání-crepitus Spojeno s rychlou sepsí a vysokou mortalitou Léčba: odstranění nekrotických částí Zajištění přístupu O2 ke tkáni – incize až ke svalům - hyperbarická komora

Apoptóza

Apoptóza Je zvláštní forma buněčné smrti postihující isolovanou/né buňky Příznačné pro tento typ regresivní změny buňky je fakt, že jde o aktivní proces, při němž se spotřebovává energie Jde o proces řízený-„buněčná sebevražda„- „programovaná buněčná smrt„ Apoptoza je totiž spojena s aktivací genů a proteosyntézou, celý proces řídí několik různých proteinu-vázaných na apoptózu bcl-2 onkoprotein inhibuje apoptozu- tím přispívá k buněčnému přežití bcl-2 onkoprotein je ve zvýšené míře exprimován např. nádorovými bb.folikulárního B-maligního lymfomu p53 onkoprotein normálně apoptózu stimuluje, ale mutovaná forma podporuje přežívání buněk- mutovaný p53 se prokazuje v řadě maligních nádorů

Apoptóza-význam a výskyt Apoptozou zanikají buňky při různých fyziologických a patologických procesech, účastní se kontroly buněčné populace ve zdravých tkáních, i v nádorech, při odstranování nechtěných buněk fyziologická apoptóza: -v embryogenezi- při redukci buněk a programované buněčné destrukci -při normální buněčné a tkáňové obnově-např. enterocyty -při atrofii- hormonálně stimulované- např.artrofie mléčné žlázy v menopause, zánik buněk endometria při menstruaci, atrofie prostaty při snížení hormonální stimulace patologická apoptóza: apoptóza se vyskytuje v buňkách reagujících na různé patologické stimuly, např. -buňky napadené viry- Councilmanova tělíska v hepatocytech při virové hepatitidě -spontánní regrese nádorových buněk, regrese buněk po chemoterapii -zánik lymfocytů v aktivovaném sekundárním zárodečném centru lymfatické uzliny

Apoptóza-morfologické změny Elevace intracelulárního kalcia- nápadná a rychlá redukce objemu buňky Aktivace enzymu endonukleázy (aktivace je závislá na vápníku) Fragmentace DNA endonukleázou a nápadná kondenzace jak jádra,tak plasmy Vznik apoptotických tělísek-apod.tělísko se skládá budˇjen z fragmentů jádra s kondenzovaným chromatinem nebo z části jádra a plasmy se zachovalými organelami Apoptotická tělíska jsou fagocytována okolními buňkami a makrofágy

Apoptóza-schéma procesu

Rozdíl mezi nekrózou a apoptózou

Apoptóza-GVHD v kůži